(57)【要約】【課題】  両爪間の相対距離を可変とされる一対の位置決め部材により、ワークに設けられた内径部を把持した状態で搬送する際、搬送の後のワークの位置決め精度を向上させることができること。【解決手段】  一対の位置決め部材３、４に爪３ａ、４ａをそれぞれ設けるとともに、両爪間の相対距離を可変とし、ワーク１に設けられた内径部２を前記両爪にて把持した状態でワーク１を所定位置に搬送するものである。一対の位置決め部材３、４に検出マーク３ｂ、４ｂをそれぞれ設け、一対の爪にてワークの内径部を保持した状態での、各検出マークの位置、一対の爪同士を結ぶ直線の垂直二等分線と内径部との交点ｃの位置をそれぞれ認識する認識装置７と、この認識装置の認識情報に基づきワークの内径部の中心位置を求め、求めた中心位置に基づきワークを所定位置に搬送する制御装置８とを有する。【選択図】  図２
2005265820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の位置決め部材に爪をそれぞれ設けるとともに、両爪間の相対距離を可変とし、ワークに設けられた内径部を前記両爪にて把持した状態で前記ワークを所定位置に搬送するワーク搬送装置において、
前記一対の位置決め部材に検出マークをそれぞれ設け、
前記一対の爪にて前記ワークの内径部を保持した状態での、前記各検出マークの位置、前記一対の爪同士を結ぶ直線の垂直二等分線と前記内径部との交点の位置をそれぞれ認識する認識装置と、
この認識装置の認識情報に基づき前記ワークの内径部の中心位置を求め、求めた前記中心位置に基づき前記ワークを所定位置に搬送する制御装置と
を有することを特徴とするワーク搬送装置。
【請求項２】
前記認識装置はカメラを有し、前記検出マークと前記交点とは、前記カメラによって同一視野内取り込まれることを特徴とする請求項１記載のワーク搬送装置。
【請求項３】
互いの相対距離を可変とされる一対の爪にてワークに設けられた内径部を把持した状態で、前記内径部の中心を検出する中心位置検出方法において、、
前記一対の爪にて前記ワークの内径部を保持した状態での、前記一対の位置決め部材にそれぞれ設けられた検出マーク、前記一対の爪同士を結ぶ直線の垂直二等分線と前記内径部との交点をそれぞれ認識し、この認識情報に基づき、前記ワークの内径部の中心を求めることを特徴とするワークに設けられた内径部の中心位置検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、内径部を有するワークの搬送装置及びワークに設けられた内径部の中心位置検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  例えば、中央に内径部を有する例えばタイヤなどのワークを搬送するに際し、互いに開閉する開閉爪により内径部を保持し、ワークを保持した状態の搬送爪を移動させ、ワークを所定位置まで搬送する技術がある（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
【特許文献１】          特開平５−１４６９８６号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  ところが、上述した従来技術によると、開閉爪がワークを把持後、開閉爪が搬送位置に正確にワークが位置付けられたかの確認がされていなかった。このため、その後にワークが別の保持部材に受け渡され、例えばワークを回転させて処理を行なうような場合において、回転中心がワークの回転中心とずれ、加工精度が悪くなるといった欠点を有していた。これは、ワークへの処理が、ワークの加工中心を保持部材の回転中心に正確に合致させて行なうことが好ましい処理程、回転中心のずれは、製品品質の悪化に大きく影響する。【０００５】  本願発明は、両爪間の相対距離を可変とされる一対の位置決め部材により、ワークに設けられた内径部を把持した状態で搬送する際、搬送の後のワークの位置決め精度を向上させることができるワーク搬送装置及びワークに設けられた内径部の中心位置検出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  上記目的を達成するため、本願発明は、一対の位置決め部材に爪をそれぞれ設けるとともに、両爪間の相対距離を可変とし、ワークに設けられた内径部を前記両爪にて把持した状態で前記ワークを所定位置に搬送するワーク搬送装置において、前記一対の位置決め部材に検出マークをそれぞれ設け、前記一対の爪にて前記ワークの内径部を保持した状態での、前記各検出マークの位置、前記一対の爪同士を結ぶ直線の垂直二等分線と前記内径部との交点の位置をそれぞれ認識する認識装置と、この認識装置の認識情報に基づき前記ワークの内径部の中心位置を求め、求めた前記中心位置に基づき前記ワークを所定位置に搬送する制御装置とを有することを特徴とする。【０００７】  なおこの場合、認識装置はカメラを有し、検出マークと交点とは、カメラによって同一視野内取り込まれることが好ましい。【０００８】  また本願発明は、互いの相対距離を可変とされる一対の爪にてワークに設けられた内径部を把持した状態で、前記内径部の中心を検出する中心位置検出方法において、前記一対の爪にて前記ワークの内径部を保持した状態での、前記一対の位置決め部材にそれぞれ設けられた検出マーク、前記一対の爪同士を結ぶ直線の垂直二等分線と前記内径部との交点をそれぞれ認識し、この認識情報に基づき、前記ワークの内径部の中心を求めることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】  本願発明のワーク搬送装置によれば、一対の爪にてワークの内径部を保持した状態での、各検出マークの位置、一対の爪同士を結ぶ直線の垂直二等分線と内径部との交点の位置の情報に基づきワークの内径部の中心位置を求め、求めた中心位置に基づきワークを所定位置に搬送する。従って、一対の爪にて搬送されるワークは、その内径部の中心位置が所定位置に正確に位置付けられることになり、搬送後のワークの位置決め精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】  以下、本発明の実施の形態について図面を参照した説明する。【００１１】  図１はワークの全体形状の斜視図、図２は一対の位置決め部材によりワークを保持している状態を示す正面図、第３は図２の側面図、図４は図２に示す位置決め部材の動作工程図をそれぞれ示す。【００１２】  図１において、本実施の形態で搬送されるワーク１は、全体が円形形状を有すると共に、中央部２に内径部を有する。内径部２の中心は、ワーク外形の中心と一致する。【００１３】  図２には、一対の位置決め部材３、４を示す。各位置決め部材３、４には、同径のローラより構成される爪３ａ、４を有する。各爪３ａ、４ａは、位置決め部材３、４に固定配置でも良いが、回転自在に保持されていることが好ましい。位置決め部材４は、位置決め部材３に設けたシリンダ５（図２では省略）により、位置決め部材３に案内される状態で相対移動可能となっている。なお、シリンダ５に限られるものではない。そして、この相対移動の際、爪３ａと４ａは、互いに対向しかつ鉛直方向に相対移動されてるようになっている。つまり、この両爪３ａ、４ａが互いに相対移動することで両爪間の相対距離を可変とし、両爪３ａ、４ａがワーク１の内径部２において両爪３ａ、４ａにてワーク１を把持した状態時において、ワーク１に設けられる内径部２の範囲内に位置する部分に互いに離れる方向に移動することでワーク１を保持し、両爪３ａ、４ａがワーク１の内径部２において互いに近づく方向に移動することで、ワーク１を解放するようになっている。【００１４】  また、各位置決め部材３、４には、検出マーク３ｂ、４ｂがそれぞれ設けられる。この検出マーク３ｂ、４ｂは、図２に示すように、両爪３ａ、４ａにてワーク１を把持した状態時において、ワーク１に設けられる内径部２の範囲内に位置する部分に設けられる。【００１５】  図２において、位置決め部材３は位置決め部材４を貫通して下方に延び、その下方端にも第２の検出マーク３ｃが設けらける。つまり、この検出マーク３ｃは、図２に示す両爪３ａ、４ａにてワーク１を把持した状態時において、ワーク１に設けられる内径部２の範囲外に位置し、この場合、ワーク１の外周よりもさらに外側に位置するものとされる。図２において、ワーク１の外形を２点鎖線で示す。【００１６】  なお、図３において、６はカメラ（カメラ視野は１点鎖線で示したＡ領域）、７はカメラ６に接続され、カメラ６が取りこんだ画像を処理する画像処理装置、８は画像処理装置７に接続された制御装置をそれぞれ示す。制御装置は、シリンダ５、位置決め部材全体を移動させる不図示の移動装置の動作制御も司る。【００１７】  次に上記構成による作動について説明する。【００１８】  まず、両爪３ａ、４ａを互いに近づけた状態でワーク１の内径部２に両爪３ａ、４ａを位置付け、その後に両爪３ａ、４ａを互いに離れる方向に移動させてワーク１を把持する。両爪３ａ、４ａの移動は、シリンダ４の作動による。また図２は、ワーク１を把持した状態を示す。【００１９】  次に、この状態でカメラ６により、検出マーク３ｂ、４ｂの画像を取り込む。カメラ６が取り込んだ画像は画像処理装置７にて処理され、ここで各検出マーク３ｂ、４ｂの位置が認識され���。【００２０】  さて、位置決め部材３において、爪３ａと認識マーク３ｂとは共に位置決め部材３の本体に設けられているため、両者の位置関係は既知（固定関係）である。そして爪３ａのローラー径も既知である。従って、画像処理装置７にて検出マーク３ｂの位置が認識されたということは、図２でａで示す座標位置も認識されたことを意味する。【００２１】  同様に、位置決め部材４において、爪４ａと認識マーク４ｂとは共に位置決め部材４の本体に設けられているため、両者の位置関係は既知（固定関係）である。そして爪４ａのローラー径も既知である。従って、画像処理装置７にて検出マーク４ｂの位置が認識されたということは、図２でｂで示す座標位置も認識されたことを意味する。なお、厳密にいうと、各爪３ａ、４ａが内周部２のどの位置を把持したかにより、各爪を構成するローラの外周における内周部２との接点位置は、ローラ外周の鉛直方向位置とずれを生じるが、これはローラの径を小さくすることで無視できるほどのずれとすることが可能である。【００２２】  さて前述したように、両爪３ａ、４ａは鉛直方向に相対移動されることから、一対の爪３ａ、４ａ同士を結んだ直線、換言すれば、両爪３ａ、４ａのワーク１の内周部の各接点（ａとｂ）同士を結んだ直線は、内周部２の直径に平行となる。そこで、この直線の垂直ニ等分線と内径部２との交点ｃを次に求める。これは、カメラ６が取り込んだ画像を用いる。つまり、接点ａ、ｂの認識位置から接点ａとｂとの二等分位置ｄは認識できるから、この二等分位置ｄを通る水平線９と内径部２との交点ｃも画像処理装置７で認識できる。これまでに、ａ、ｂ、ｃの３点が認識できたことになるが、何れも内周部２上の点である。従って、内周部２上の３点が認識できたことから、制御装置８においては、この３点の位置座標を用いて幾何学的に、内周部２の中心座標ｅを計算で求める。【００２３】  以上により、両爪３ａ、４ａによって把持されたワーク１の内周部の中心座標ｅが求められたことになる。【００２４】  制御装置８においては、以上のようにした求められた中心座標ｅを頼りに、ワーク搬送先の所定位置となるように不図示の移動装置を制御する。これにより、ワーク１は搬送され、その内周部２の中心座標が所定位置となるようにして正確に位置付けられる（図４参照）。【００２５】  さて、今までは内周部２の中心座標を頼りに、不図示の移動装置を制御する例を説明したが、この移動装置の移動誤差を極力少なくした別の実施例を説明する。【００２６】  図４において、ワークの搬送先にカメラを配置する。なお、カメラ自体は図示を省略するが、カメラの視野を１点斜線で示す。【００２７】  さて、第２の認識マーク３ｃが、位置決め部材３に設けられていることは前述したとおりである。また、内周部２の中心座標ｅは、図２における３点ａ、ｂ、ｃに基づき算出したものである。さらに、点ａと認識マーク３ｂと第２の認識マーク３ｃはいずれも位置決め部材３の本体に設けられているため、各者の位置関係は既知（固定関係）にある。ということは、計算で求めたｅの位置座標と第２の認識マーク３ｃとの位置関係（図２における上下、左右方向でのオフセット量）も計算により求めることができる。そこで制御装置８は、このオフセット量を上記した諸値を用いて求める。【００２８】  そこで、不図示の移動装置にて位置決め部材全体が移動してワーク１が搬送先まで搬送されると、ここでカメラにより第２の認識マークの画像が取り込まれ、図３にしめした画像処理装置７と同様な不図示の画像処理装置にて第２の認識マーク３ｃの位置（位置座標）が認識される。そこで認識装置８においては、認識された第２の認識マーク３ｃの位置を頼りに、不図示の移動装置の制御し、ワーク１の内周部２の中心座標が正確に所定位置に位置付けられるように移動装置の移動補正を行なう。【００２９】  一対の位置決め部材によっては辞されたワークはもその内周部の中心位置が所定位置に極めて正確に位置付けられる。【００３０】  なお、図４の２点鎖線は、ワーク１の加工装置のカバーを示しているが、このようにカバーによってワーク１が目隠し状態とされたとしても、位置決め部材３に付された第２の認識マーク３ｃをカバー外に位置付けることがてきるので、位置決め動作を支障なく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】  ワークの全体形状の斜視図。
【図２】  一対の位置決め部材によりワークを保持している状態を示す正面図。
【図３】  図２の側面図。
【図４】  図２に示す位置決め部材の動作工程図。
【符号の説明】
【００３２】１    ワーク
２    内周部
３    位置決め部材
４    位置決め部材
５    シリンダ
６    カメラ
７    画像処理装置
８    制御装置
【図１】
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【図２】
2005265820.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005265820.tif 000006